[发明专利]预制拱片、支护与主体结构结合的优化复合拱墙

说明书

技术领域  本发明属于建筑工程构件领域以及高层建筑或地下建筑基坑支护结构范畴，特别是涉及一种多功能预制拱片；本发明还涉及具有承载、支护等多功能围护结构和地下主体结构外墙，具体地说是一种支护结构与主体结构相结合的优化复合拱墙。

背景技术  建筑构件预制化是建筑技术发展的重要标志，也是施工工厂化的必然趋势。但目前预制构件功能单一，互换性差，不利于大规模工业化生产及质量、效益的提高。

传统的基坑支护技术，是通过护壁、支撑、岩土加固等手段，达到挡土、防水、防渗、防位移，为主体结构施工创造良好条件的目的。随着我国建筑物的地下深度也日益增大，深基坑技术随之发展起来。2005年建设部推广的十大技术中，深基坑支护包括复合土钉墙支护技术、预应力锚杆施工技术、组合内支撑技术、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术以及冻结排桩法技术，但普遍存在占地大、投资多、设备要求高等不足。2008年4月，科技部、建设部为促进、引导和规范我国基坑开挖工程的建设设计与施工，启动了“十一五”科技支撑计划重点项目《地下开挖工程岩土加固关键技术研究》，包括基坑工程关键技术与方法研究、基坑地下水控制方法与渗漏监测技术研究、基坑支护新工艺与新材料研究、基坑支护优化集成系统及深大基坑工程示范四个课题，目的是研发一批具有自主知识产权的基坑工程设计、施工、监测技术与方法，提出一套综合集成的减少事故、降低造价、保护环境、节约资源的基坑工程安全质量保证体系。

实际上，支护结构可以看成由两大部分组成：一是护壁，二是支撑。二者独立或组合使用便形成了各种各样的支护体系。护壁包括钢木支撑、板桩支护、灌注桩、深层搅拌桩及地下连续墙。支撑包括顶撑与拉锚；拉锚又分单锚、多锚。

随着深基坑工程技术的发展，水泥土搅拌桩、土钉墙、钻孔桩挖孔桩、冲孔桩、沉管灌注桩、钢筋混凝土预制桩、地下连续墙以及SMW工法连续墙和特殊结构物用的沉井或沉箱被广泛使用，但总体上依然是以基坑临时支护为主的技术。正如《近年来我国深基坑工程技术新进展》指出：“深基坑工程虽属临时性工程，但其技术复杂性却远甚于永久性的基础结构或上部结构，稍有不慎，不仅将危及基坑本身安全，而且会殃及临近的建构筑物、道路桥梁和各种地下设施，造成巨大损失。另外，深基坑工程设计需以开挖施工时的诸多技术参数为依据，开挖施工过程中往往会出现难以事先预知及事后处理的、引起支护结构内力和位移以及基坑内外土体变形发生种种意外变化。即使是风靡世界的地下连续墙，也存在造价高、要 对弃土和废泥浆给予处理、槽壁坍塌及渗漏诸问题。

发明内容  本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、制作容易、高效快速施工的多功能预制拱片。本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种支护与主体结构结合的优化复合拱墙。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种多功能预制拱片，其特征在于它包括拱板及两端设有的连接肋，拱板和连接肋均包括钢筋骨架和包覆于钢筋骨架外围的混凝土；钢筋骨架包括两根主筋和主筋之间固接的数根分布筋，主筋的两端设有延伸出连接肋混凝土后端面的、向外侧弯折的弯钩，中间设有延伸出拱板后面的、向左右两侧延伸的锚固搬运筋，锚固搬运筋伸出端设有向中心线方向弯曲的折钩；连接肋上设有用于将相邻拱片相互连接的连接孔。

本发明所提供的这种多功能预制拱片为建筑工程、地下工程、隧道工程预制化、工厂化、标准化走出了一条新路。

多功能预制拱片用于高层建筑基坑支护，可以同时实现地下室外墙和支护结构合一，取代当今先进的笨重、高价的地下连续墙，同时解决受力、防水、排水诸问题。除保持地下连续墙的低噪声、低震动、刚度大、变形小，对周边环境影响小等优势外，还具有无须专用机械、施工快、造价低、抗渗能力强，无需采用坑外旋喷桩止水，坑内扶壁柱和内衬墙防排水措施，即可经济实惠地解决防排水问题。

多功能预制拱片用于挡土墙：可以节约大量材料资源，缩短工期，而且具有可靠的工程质量和耐久性。

多功能预制拱片用于靠山或山坡覆土建筑的覆土外墙和覆土顶板：除解决了挡土墙与外墙合二为一，节省了一道墙体外，还节约了土地，由于一至三面外墙与山体紧密接触，利用地层冬暖夏凉的特性，节约了能源。

针对地下连续墙造价高、需要处理弃土和废泥浆、存在槽壁坍塌及渗漏诸问题，本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种在低消耗高性能前提下，实现安全、优质、快速、保护环境目的，具有地下连续墙的各项功能的支护结构与主体结构相结合的优化复合预制拱墙；这种优化复合预制拱墙在不挖基坑逆作施工地下主体结构的同时，自动解决了基坑支护问题。